趙曉敏

摘? ?要：隨著環(huán)保、能源等問題的日趨嚴重，為響應國家大力發(fā)展新能源汽車的號召，某知名汽車主機廠在公司2025戰(zhàn)略中，明確提出將新能源戰(zhàn)略將定義成為未來發(fā)展的重點，并開始在華南基地布局打造全新的MEB模塊化平臺及電池工廠，在此形勢下，在全公司范圍內，亟需培養(yǎng)出大量的新能源汽車、電池方面的高級技術人才。該主機廠已陸續(xù)籌劃和開展了各種形式的新能源汽車一體化教學，但由于目前新能源車輛及配套設備價格高昂，實訓條件有限等因素，一方面造成了教學人力、物力成本居高不下，另一方面新能源汽車、電池的高壓特性帶來的實訓過程中的安全事故等隱患，是新能源汽車培訓領域中的兩大難題。為了有效解決上述問題，該公司率先引進了VR（虛擬現(xiàn)實）技術應用于新能源汽車培訓，并針對即將投產的某純電動汽車車型開發(fā)了相關培訓課程。

關鍵詞：新能源汽車? VR虛擬現(xiàn)實技術? 模擬實操培訓

中圖分類號：TP391.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（c）-0014-02

1? 虛擬現(xiàn)實技術概述

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR）技術，興起于20世紀90年代的美國，是以計算機技術為核心，并結合三維圖像技術、多媒體技術、仿真技術、傳感技術等多種高科技技術的最新發(fā)展成果，借助計算機等設備，產生一個高仿真度的三維虛擬世界，并提供視覺、聽覺、觸覺，甚至嗅覺等多種感官體驗[1]。在這個虛擬世界中，用戶可借助VR頭盔等設備，直接觀察周圍世界及物體，并以自然的方式與虛擬物體進行交互，從而獲得等同于真實環(huán)境的體驗。

經(jīng)過多年發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)逐漸從實驗室研究走向實際應用，2016年成為業(yè)界公認的VR產業(yè)元年，VR硬件、VR內容呈井噴式增長，互聯(lián)網(wǎng)巨頭和硬件廠商的紛紛入局，各行各業(yè)開始接受VR來做體驗方面的嘗試。

VR技術具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性（Imagination）三大基本特性。

（1）沉浸性，是指通過自身的感知系統(tǒng)，在純自然的狀態(tài)下，使用外界的交互設備，使用者對虛擬出來的環(huán)境的投入程度;

（2）交互性，是指在虛擬環(huán)境中，使用者操作事物的難易程度和得到反饋的自然程度;

（3）想象性，是指用戶通過沉浸于虛擬環(huán)境中，不斷與環(huán)境進行交互，并從環(huán)境中得到感性和理性的認識。

2? VR技術在主機廠企業(yè)培訓中的應用背景介紹

企業(yè)培訓的效果，很大程度上取決于所采用的培訓手段[2]。傳統(tǒng)的課堂面授培訓、網(wǎng)絡教學等培訓手段雖然是實施簡單，但互動性較差，實戰(zhàn)性不足，對于新能源汽車這種實操性要求高的工作崗位，培訓效果非常有限。

由于VR技術的上述3個特性，可以將VR技術運用于新能源汽車培訓，通過模擬真實的操作場景，讓受訓的員工沉浸到近似實操的環(huán)境中，在模擬環(huán)境下進行零風險的操作，以便于快速地理解和掌握新能源知識與工作技能，既增加了培訓的趣味性，同時也達到了提升培訓效果的目的。

相對于傳統(tǒng)的培訓手段，VR培訓有如下幾個優(yōu)勢，如圖1所示。

2.1 高仿真及沉浸性，可激發(fā)員工主動參與培訓互動

虛擬演練環(huán)境是以現(xiàn)實演練環(huán)境為基礎進行搭建的，操作規(guī)則同樣立足于現(xiàn)實中實際的操作規(guī)范，理想的虛擬環(huán)境甚至可以達到使受訓者難辨真假的程度。演練現(xiàn)場的高度仿真，雙向互動，增加了培訓的趣味性，創(chuàng)新的“游戲式”教學，激發(fā)了員工參與培訓的興致和熱情。

2.2 模擬高危操作，避免實物演示的觸電風險

電壓高達380V的高壓系統(tǒng)始終是實操培訓的一個安全隱患，任何一個違規(guī)操作都會造成人員觸電及培訓設備損壞等風險。在理論培訓到實操培訓中間利用VR模擬培訓作為過渡，為受訓員工提供了一個零風險的操作環(huán)境，既可以提升操作者的熟練度，又可以通過系統(tǒng)的智能評估模塊對操作者的錯誤操作予以提示和觸電的模擬反饋，提高受訓人員的安全防范意識。

2.3 可隨時隨地開展培訓，方便靈活

VR技術不受時間和空間的限制，使得受訓學員可以在任意培訓環(huán)境中進行集中演練、既可以是培訓教室，也可以是車間教學基地，只要將模塊化的VR設備快速部署到對應的位置即可。受訓者也可以利用個人的碎片化時間，自發(fā)地進行重復性訓練，可大大地增加培訓時間，縮短培訓周期。

2.4 VR培訓課程一次投入，多次使用，可在異地工廠培訓中心共享

雖然VR硬件設備及培訓實物的建模、互動開發(fā)等成本較高，一次性投入較大，但培訓課程的可復制性，使得培訓系統(tǒng)可以長期多次使用，并可在異地工廠的培訓中心共享，而無需像傳統(tǒng)培訓手段那樣需要大量地重復性購置配套的培訓設備、工具等資源。對于企業(yè)來說，由于需要持續(xù)地、大規(guī)模地對員工開展培訓，培訓成本會隨著培訓量的逐漸增加而逐步點，并最終顯現(xiàn)出相對于傳統(tǒng)培訓方式的成本優(yōu)勢。

3? 基于虛擬現(xiàn)實技術的新能源培訓平臺

該主機廠目前已經(jīng)開發(fā)了《PHEV高壓電池拆裝》、 《BEV構造及能量流》、《BEV高壓斷電操作流程》等VR培訓課程，新能源虛擬培訓平臺已初具雛形。其中《PHEV高壓電池拆裝》內建了培訓效果評估功能，受訓人員在VR培訓結束后，可進行模擬測試，測試過程中的錯誤操作會被系統(tǒng)記錄，并在測試結束后進行評分，評分結果可作為受訓人員能否進行實際操作的考核標準，如圖2所示。

在北方工廠、華南工廠兩地為工人、管理人員、經(jīng)理人員開展了多次針對性的培訓，并在積極籌劃和開發(fā)更深層次、內容更豐富的培訓課程，如圖3所示。

新能源虛擬培訓平臺也曾多次向來公司參觀的媒體機構開放體驗，均獲得了各媒體的一致贊揚。

“新能源汽車維修的VR培訓，非常人性化，充分考慮了員工的安全。”

——中國汽車報資深記者 孫煥玉

“感受到工廠在未來新能源生產方面所做的一些準備。印象最深的是互動環(huán)節(jié)VR培訓體驗?！?/p>

——中國經(jīng)濟網(wǎng)副主編 郭濤

4? 展望

未來虛擬現(xiàn)實技術將從兩個方面在公司內部進行拓展，一是繼續(xù)拓展在新能源培訓領域的應用范圍，涵蓋公司全部的新能源車型、新能源電池，以及經(jīng)銷商的售后維修培訓;二是在除培訓外的生產、設計、銷售、展覽領域進行拓展，例如VR生產工藝模擬、VR新車發(fā)布、VR試乘試駕等。同時，公司也在積極研究成立VR開發(fā)和交付中心的可行性，以達到降低開發(fā)成本，縮短交付周期的目的。

參考文獻

[1] 張占龍，羅辭，何為. 虛擬現(xiàn)實技術概述[J]. 計算機仿真，2005，22（3）：1-3.

[2] 常鶴暉. 基于VR虛擬仿真技術的汽車專業(yè)課程建設[J]. 中國教育信息化，2014（9）：74-76.

[3] 張志鵬，勞奇成.虛擬現(xiàn)實技術的概況及應用[J].制造業(yè)信息化，2005，4（9）：79-81.